Das Stirnraumfeld und sein Einfluss auf Schlingströme bei Schenkelpolsynchronmaschinen

Schlingstromverluste werden in der Regel durch Zusatzfaktoren in die Effizienzberechnung von Schenkelpolsynchnronmaschinen mit Stabwicklung einbezogen. In dieser Arbeit wird zunächst auf den Entstehungsmechanismus von Schlingströmen eingegangen und die zugrunde liegenden Stirnraumfelder betrachtet. Es werden anhand von FEM-Simulationen verschiedenen Einflüsse von Sättigung und Betriebspunkt sowie von Konstruktionselementen im Stirnraum untersucht. Anschließend wird ein analytischer Ansatz erarbeitet, um die Einflüsse von Sättigung und der Phasenverschiebung zwischen Polrad und Stabstrom berücksichtigen zu können. Die entstandene Berechnungsmethode wird anhand von FEM-Simulationen und Messungen validiert und anschließend die Verteilung der Schlingströme und der daraus entstehenden Verluste berechnet. Die Berechnungsmethode bietet für Schenkelpolsynchnronmaschinen mit Stabwicklung die Möglichkeit, die Schlingstromverluste schnell und effektiv in eine analytische Effizienzberechnung einzubinden.